中子能谱

摘要： 利用蒙特卡罗方法,基于100 MeV质子回旋加速器,开展了白光中子束线设计和中子束线参数研究。利用FLUKA程序模拟了100 MeV质子束轰击钨靶产生的中子能谱和注量。结果表明,散裂反应产生的可用中子能量范围为0.1~100 MeV。在此基础上开展了中子束线设计,优化设计了0°方向和15°方向2条中子束线,计算得到:0°方向中子束线中0.1~100 MeV中子占比为94.9%,在距靶心16 m处的注量率为5.09×10^(6) cm^(-2)·s^(-1);15°方向中子束线中0.1~100 MeV中子占比为94.5%,在距靶心30 m处的注量率为8.19×10^(5) cm^(-2)·s^(-1);2组准直中子束线的束斑不均匀性均小于10%,中子注量比试验厅内本底高5个量级以上。计算结果表明,2条中子束线的参数均满足实验所提出的要求。模拟计算结果可为白光中子束线的建设和未来的物理实验设计提供数据支持。

摘要： 【英国《国际核工程》网站2022年2月21日报道】俄罗斯副总理亚历山大·诺瓦克近日表示,俄将在2030年前启动具有中子能谱调节功能的创新型压水堆VVER-S首堆建设。VVER-S由俄罗斯水压试验设计院(OKB Gidropress)研发。与传统VVER相比,VVER-S的特色在于具有中子能谱调节功能,即通过改变堆芯中的水-铀比来代替液态硼进行反应性控制。在VVER-S中,多余中子将被铀-238吸收。

摘要： 探究了6种能谱中子源辐射场中,不同爆高h和距源心投影点水平距离x对测量点处γ射线吸收剂量的影响。利用蒙特卡罗方法模拟计算了6种中子源,在h为0,30,60,90,120 m的5种爆高下,x为100,200,400,600,800,1000 m的6个测量点处的次级γ射线吸收剂量。研究结果表明,同一中子源下,当x为定值时,存在最佳爆高h=0.3x,使测量点处的吸收剂量值最大,即h与x满足的关系;h为定值时,测量点处的吸收剂量随x的增加而降低,与中子源能谱的种类无关;不同中子源下,x为200,400,600,800,1000 m的5个测量点处,中子弹中子源对测量点处的吸收剂量贡献最大,“胖子”中子源对测量点处的吸收剂量贡献最小。

摘要： 针对中子周围剂量当量仪常规校准无法有效修正现场测量结果的问题,本文采用多球中子谱仪测量了秦山核电站不同反应堆厂房内多个位置的中子能谱。计算出多球中子谱仪的响应函数,并进行单能中子响应的实验刻度,采用最大熵算法、迭代算法和遗传算法3种算法对测量结果进行解谱,通过能谱推导出多种中子辐射参量进行解谱结果验证,对中子剂量仪LB6411和FHT762的直接测量结果进行现场测量修正。研究结果表明:3种算法的中子能谱吻合较好,反解计数率与测量计数率在不确定度范围内一致,表明测量过程和解谱结果可靠;最大熵算法和迭代算法的解谱结果最好,应优先考虑,遗传算法稍差,适用于辐射环境未知的情况;根据能谱结果推算出的中子周围剂量当量H^(∗)(10)不确定度为8%~10%;与能谱结果相比,FHT762直接测量结果偏大25%~61%,LB6411结果偏小4%~21%,证实了能谱方法对于提高核电站现场H^(∗)(10)测量精确度的可行性。

摘要： 强n/γ混合场是由核爆炸源谱造成的,该源谱包括裂变出壳中子能谱和裂变出壳初级γ射线能谱[1-2]。在距离核爆炸爆心一定距离处,人或物质受到的照射剂量不仅来源于前两者,还有一部分来源于中子与空气和土壤相互作用产生的次级γ射线。笔者探讨距爆心投影点0.5~1 km范围内,核爆炸早期核辐射中裂变出壳中子、裂变出壳初级γ射线以及中子与空气和土壤相互作用产生的次级γ射线在人体内的沉积剂量。

摘要： 为了实现中子能谱的快速获取,准确测量中子辐射场的剂量率,设计了一款一体化多球中子能谱仪.该系统能进行中子能谱的在线测量,实时显示中子剂量率.谱仪在Am-Be参考辐射场进行了验证,测量能谱与标准谱符合较好,转换后剂量率测量值与真值偏差<±7％.

摘要： 为验证氟盐冷却先进堆型的物理特性,在捷克LR-0装置上开展了关于石墨和FLiNa盐的中子物理实验,形成了满足国际临界安全分析评价标准的基准题.基于上述基准题,利用MCNP和SCALE程序,对中国核数据中心研制的钍-铀循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1进行了验证.结果表明,CENDL-TMSR-V1计算得到的石墨和FLiNa盐样品组临界实验keff、能谱和中子通量均与实验结果符合.临界计算最大差异为-0.001 87,在实验不确定度范围内.相较于ENDF/B-Ⅶ.0的计算结果,CENDL-TMSR-V1计算值与实验结果更接近.不确定度分析表明,CENDL-TMSR-V1计算得到的石墨和FLiNa盐核数据不确定度明显小于SCALE6.1自带协方差数据库的计算结果.

摘要： 利用蒙特卡罗模拟软件FLUKA对中国散裂中子源快循环同步环形加速器中主准直器的中子场分布进行计算和分析,得到中子在铁屏蔽体和混凝土屏蔽体表面的总注量率、能谱和时间分布及其他次级粒子能谱。计算结果表明,屏蔽体阻挡和慢化了中子,使中子注量率减小且能谱分布向低能方向转移。从中子的能量和时间分布结果来看,中子场具有明显时间波动性,脉冲周期约为125μs。短周期的脉冲中子场在快响应中子宽谱探测器研发和标定方面具有很好的应用前景。

摘要： 中子能谱解谱是制约中子能谱测量技术发展的瓶颈.遗传基因算法是人工智能领域一种全局收敛算法.通过探讨遗传基因算法在中子解谱领域的应用,基于遗传基因算法开发了中子能谱解谱程序,在多球谱仪中子能谱测量中取得了较好的结果.利用多球谱仪测量了241 Am-Be中子源和252 Cf中子源中子能谱,与ISO8529推荐的标准谱进行了比较,验证了遗传基因算法解谱结果的可靠性.

摘要： 研发了一种中子能谱测量装置——BF3多柱谱仪.对BF3多柱谱仪的工作原理、结构与性能,以及该探测系统的使用方法进行研究,并分析其可满足的实验要求.应用BF3多柱谱仪在临界装置上进行了中子能谱测量的实验,将实验测量结果与MCNP程序的理论计算结果进行了比较,两者符合较好,验证了该中子探测系统的性能.该BF.多柱谱仪可适用于低中子通量密度能谱测量、屏蔽实验、环境监督测量、实验大厅内部及周围环境中子场测量等多种工况.

摘要： 随着核技术在多领域的应用推广,中子屏蔽材料得到越来越广泛的应用,中子屏蔽性能成为屏蔽材料研发或材料选用的重要指标.文章利用实验室中装有252Cf中子源的中子辐照装置产生中子场,用中子多球谱仪(也称Bonner球谱仪)测试了加2cm厚聚乙烯(Polyethylene,PE)板前后的中子能谱.同时,在相同条件下,通过蒙特卡罗(Monte Carlo N Particle Transport Code,MCNP)模拟计算也得到了加2、4和6cm厚PE板前后的中子能谱,得到了以7个中子能量点作为下限阈值,加PE前后的中子注量、能注量和周围剂量当量衰减倍数.结果表明:中子下限阈值在0.025eV到0.1MeV时,不论是测试还是模拟计算,中子能注量和周围剂量当量衰减倍数均保持不变;中子下限阈值在0.1MeV以上时,中子能注量和周围剂量当量衰减倍数有减小趋势,最后达到一个几近相同的数值.而中子注量衰减倍数除了在低能区外,随着中子下限阈值增大总有持续减小的趋势.所以,通过中子能谱得到的中子能注量或中子周围剂量当量衰减倍数在较宽的能量范围内保持不变,用这种方法能够更好的评价材料对中子数量和能量的综合屏蔽效果.

摘要： 基于NUBEAM和GENESIS数值模拟程序，分别建立了中性束注入时EAST中子能谱计算模型，提出优于HB模型的MHB模型，实现EAST中性束注入下，中子能谱各个成分的快速计算。基于能谱计算分析，优化了EAST中子能谱仪视线。基于GENESIS程序，提炼ICF中对中子能谱有影响的物理过程，建立一维“hot spot”模型，实现了对ICF中子能谱各个成分的模拟计算。模拟结果能与NIF所用LASNEX程序模拟结果很好的吻合。搭建了10路具有n/γ甄别能力的球形双闪烁中子飞行时间谱仪，并成功用于EAST中性束注入放电下，中子能谱的侧量。实验侧量结果能与NUBEAM+GENESIS模拟结果很好的吻合。

摘要： 中子周围剂量当量是核电站辐射防护监测的主要对象之一,而中子周围剂量当量的评估强烈依赖中子的能量分布.利用自制的多球谱仪对秦山第三核电有限公司(TQNPC)重水反应堆安全壳内5个位置的中子能谱和周围剂量当量率进行了测量.该谱仪由1个3He正比计数器以及9个2.5～12英寸不同直径的聚乙烯球组成,响应函数通过MCNP程序计算,并利用标准252Cf中子源进行了校准和验证.通过测量的中子能谱,获得了不同工作区域的中子周围剂量当量率及其能量分布,并与中子周围剂量当量率仪和CR-39径迹蚀刻探测器的测量结果进行了比较,为核电站中子剂量的监测提供了相关参考数据.

摘要： 超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的六种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一，与现有的轻水堆相比，具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型，解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题；考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布，计算并分析各区域的中子能谱分布；对失水事故下的超临界水冷堆安全性进行了分析，研究了不同区域冷却剂丢失程度对反应性及有效增殖系数的影响，表明所设计堆型具有较高的安全性；分析处理失水事故的应对措施，验证了使用注入硼水措施处理超临界水冷堆失水事故的可行性。本研究为超临界水冷堆的设计制造、安全分析提供了重要参考依据，为超临界水冷堆将来的设计和发展奠定了基础。

摘要： 水下中子的来源之一是μ-被水中氧俘获所致.本文使用Geant4模拟计算了μ-被氧俘获产生的中子能谱,模拟结果与文献实验数据对比基本符合,可为进一步研究水下中子提供支持.

摘要： 本文借鉴MAXED方法中引入最大熵解决不适定问题和将中子能谱作为概率分布的观点，从最大熵原理应用的理论依据和应用现状出发，系统地建立了基于最大熵原理结合活化技术确定中子能谱的理论可行性依据。并提出将中子能谱的中子场系统看作一个玻尔兹曼系统，建立中子能谱熵及相应的最大熵原理，从优化问题的角度给出了该解谱方法完整的求解模型，从模型和实现途径上建立了由多箔活化技术确定中子能谱的实际可行性分析，为确定中子能谱提供了一条新的途径和方法。从求解结果来看，通过优化得到的中子能谱，在一定误差范围内能够符合已知的活度数据和其非负性等约束条件，一定程度上属于具有物理意义的解，内点法的超线性收敛特性使其能够获得实际应用，所以该方法具有可行性，能够获得合理的解。该方法建立的能谱熵函数不含有初始谱信息，相比于最小二乘类的解谱方法具有不依赖初始谱的特点；从理论分析来看，在模型求解中所采用的原对偶内点法具有超线性收敛性质，使得该方法同启发式的蒙卡方法以及需要多次学习的神经网络法相比具有较高的计算效率，从这两点可以看出该方法具有较大的应用潜力。

摘要： 通过蒙特卡罗理论计算方法,运用综合考虑中子注量与中子能谱的全能谱硅位移损伤函数作为表征屏蔽材料屏蔽效能的参数,探索研究不同组分、不同厚度的中子屏蔽复合材料对典型裂变中子谱的屏蔽效能变化规律.计算结果表明,随着屏蔽体含硼量增大,透射中子的全能谱硅位移损伤逐渐下降,在含硼量80％左右有拐点,随着屏蔽体厚度增大透过屏蔽体的中子注量降低、平均能量增大、硅平均位移损伤因子增大,透射中子的全能谱硅位移损伤逐渐下降.因此通过增加屏蔽体厚度可以提高其屏蔽中子的性能.理论计算结果为进一步开展试验验证研究提供了重要参考.

摘要： 为满足CFBR-Ⅱ堆快中子能谱的测量需要，设计了一种带有能量补偿并可有效进行n、γ甄别的He.3半导体夹心谱仪。通过探测效率的模拟计算对探测器内部结构进行了优化设计，此外对电子学系统和充气系统也进行了合理设计。并采用热中子对谱仪进行了调试，证明了其能正常工作，测得热中子分辨率为125keV。

摘要： 本文主要测试了不同组分的液体闪烁体的光学性能(吸收光谱、发射光谱以及光产额).实验结果表明,PX有很长的衰减长度,它的吸光度随着PPO(2,5-二苯基恶唑PPO)含量的增加而增大,加入波长转换剂bis-MSB大大提高了液体闪烁体的光产量.此外,加入波长转换剂bis-MSB后产生的荧光能很好地与光电倍增管相匹配.

摘要： 本实用新型提出了一种多球中子谱仪，包括：慢化球，慢化球包括：N个同心球壳，其中，同心球壳1至同心球壳N的半径依次减小，同心球壳1、同心球壳N以及其余的同心球壳中的一部分同心球壳为聚乙烯同心球壳，剩余的同心球壳为金属同心球壳，同心球壳N具有容纳孔，N大于或等于3；热中子探测器，热中子探测器设置在容纳孔内以探测热中子。本实用新型实施例的多球中子谱仪可以测量的中子能量范围从热中子到10GeV，极大地扩展了中子能量的测量范围，结构简单，应用范围更广。本实用新型还提出了一种多球中子谱仪的分析器。

摘要： 本发明公开了一种自给能中子探测器内中子‑光子能谱的表征方法，1、获得自给能中子探测器灵敏度计算模型；2、得到自给能中子探测器附近的中子能谱和光子能谱，对每个能群间隔进行加密，到加密后的中子能群和光子能群；3、再次计算燃料组件的特征值，获得自给能中子探测器附近的573群中子能谱和128群光子能谱，同时检验中子能谱和光子能谱的统计方差；4、获得自给能中子探测器的中子灵敏度和光子灵敏度，并将其作为能群选择的参考值；5、分别计算常用的三类中子能群和三类光子能群结构对应的光子能谱，并计算对应的中子灵敏度和光子灵敏度，并参考值对比分析，选取与中子灵敏度、光子灵敏度参考值的相对偏差最小的能群结构作为最优中子‑光子能群结构。

摘要： 本发明涉及辐射探测技术领域，尤指一种基于静态随机存取存储器芯片（以下称为SRAM）的中子能谱探测器及测量中子能谱的反演算法；包括硬件设备和反演算法两部分，其中硬件设备是一套基于SRAM的中子能谱探测器；反演算法是通过统计若干不同种类且SEU截面函数已知的SRAM翻转次数，反推出未知中子能谱；采用贝叶斯方法进行中子能谱的反演,易于通过程序实现，实验测量中子能谱时，通过积累一定数量的统计，得到一组芯片随中子能量变化的翻转概率曲线，每块芯片的翻转概率分布代入能谱反演程序，得到中子能谱，能谱反演程序基于C++语言和开源代码库ROOT数据分析程序包进行开发。通过测试验证，本发明的测试方法可以确保结果的准确性和有效性。

摘要： 本发明提供一种不依赖初始谱的反应堆稳态中子场中子能谱确定方法，提出了表征中子能谱分布的熵函数，并应用相应的最大熵原理建立确定中子能谱的全局优化方法，包括确定中子群结构、测量并记录各种核素的单核活度、计算并记录各种核素每群的微观截面、建立离散活化方程组、建立中子能谱的概率分布表等步骤，解决现有方法依赖初始谱和计算效率低的问题。

摘要： 本发明涉及一种带线性约束的中子能谱解谱实数遗传算法解谱方法，在算法过程中引入约束罚函数可以充分利用较少群的先验信息，使用宝贵的先验信息可有效提高解谱方法的准确性和计算速度。解决简单遗传算法解谱结果准确度不高，不能有效利用初始信息问题和解空间离散问题，同时解决SAND‑II迭代算法需要精确的群群对应初始谱问题及SAND‑II迭代算法严重依赖于初始谱问题。

摘要： 本申请公开了一种中子能谱的探测器和中子能谱的测量仪，探测器包括中心探测器和慢化材料，其中：所述中心探测器为金箔；所述慢化材料包括碳核素、氢核素和硼核素。

摘要： 本发明涉及辐射探测技术领域，尤指一种基于静态随机存取存储器芯片（以下称为SRAM）的中子能谱探测器及测量中子能谱的反演算法；包括硬件设备和反演算法两部分，其中硬件设备是一套基于SRAM的中子能谱探测器；反演算法是通过统计若干不同种类且SEU截面函数已知的SRAM翻转次数，反推出未知中子能谱；采用贝叶斯方法进行中子能谱的反演,易于通过程序实现，实验测量中子能谱时，通过积累一定数量的统计，得到一组芯片随中子能量变化的翻转概率曲线，每块芯片的翻转概率分布代入能谱反演程序，得到中子能谱，能谱反演程序基于C++语言和开源代码库ROOT数据分析程序包进行开发。通过测试验证，本发明的测试方法可以确保结果的准确性和有效性。

摘要： 本发明提供一种不依赖初始谱的反应堆稳态中子场中子能谱确定方法，提出了表征中子能谱分布的熵函数，并应用相应的最大熵原理建立确定中子能谱的全局优化方法，包括确定中子群结构、测量并记录各种核素的单核活度、计算并记录各种核素每群的微观截面、建立离散活化方程组、建立中子能谱的概率分布表等步骤，解决现有方法依赖初始谱和计算效率低的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于参数化能谱的多球中子谱仪解谱方法，在充分利用中子能谱在某些能段分布规律的基础上，如热中子区的近高斯分布、1eV‑10keV的“平台区”等，采用参数化能谱作为初始能谱，通过计算分析对这些参数进行重新定值，使探测器计数与求解结果之间总误差水平最低，获取具有明确物理图像的连续中子能谱。采用本发明所公开的基于参数化能谱的多球中子谱仪解谱方法，求得的各段中子能谱形状与物理实际吻合度较高，可以大幅降低多球中子谱仪解谱过程中对严格初始谱的依赖程度，应用范围广，实用性强。

摘要： 本发明涉及核辐射防护技术领域，提供一种中子外照射后人体血管内中子能谱的等效模拟装置，该等效模拟装置在接受中子束流辐照后，入射中子在等效模拟装置内被散射、慢化最终形成的中子能谱与经过空间中子场辐照后的人体模型血管内的中子能谱形状相近，因此可以用于完成人体血液中24Na比活度的计算；达到了降低工程难度和成本，提高对血液的辐照效率的技术效果。